On hydrogen generation during tribo-degradation of organic compounds

Karpińska, A.; Kajdas, C.; Hiratsuka, K.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

On hydrogen generation during tribo-degradation of organic compounds

Autorzy

Karpińska A. , Kajdas C. , Hiratsuka K.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://t.tribologia.eu

Identyfikatory

Warianty tytułu

Generowanie wodoru podczas tribo-degradacji związków organicznych

Języki publikacji

Abstrakty

This paper considers mechanisms of catalytic hydrogen generation from formic acid aiming at developing a new more coherent one. The focus is on better understanding of formic acid decomposition processes from the view-point of both regular catalysis and tribo-catalysis. Basing on a hypothesis that tribocatalytic reaction is enhanced by exoelectron emission, it is assumed that both typical tribochemical reactions and catalytic reactions may be connected with the same driving force. Accordingly, catalytic processes, likewise tribochemical reactions should be governed by the NIRAM – approach. Applying this approach a mechanism is proposed for the reaction of formic acid decomposition, connecting tribochemical and heterogeneous tribocatalytic reactions.

Praca rozpatruje mechanizmy katalitycznego generowania wodoru z kwasu mrówkowego w celu opracowania nowego, bardziej spójnego mechanizmu tej reakcji. Uwagę skupiono na lepszym zrozumieniu procesów rozkładu kwasu mrówkowego z punktu widzenia zarówno katalizy, jak i tribokatalizy. Bazując na hipotezie, że emisja egzoelektronów intensyfikuje reakcje tribokatalityczne, zakłada się, że zarówno reakcje tribochemiczne, jak i katalityczne mogą wiązać się z tą samą siłą napędową. Zatem reakcje katalityczne i reakcje tribochemiczne powinny przebiegać zgodnie z tym samym mechanizmem (NIRAM). Wykorzystując koncepcję NIRAM, zaproponowano mechanizm reakcji rozkładu kwasu mrówkowego, wiążący reakcje tribochemiczne i heterogeniczne reakcje tribokatalityczne.

Słowa kluczowe

hydrogen generation formic acid decomposition friction tribocatalysis NIRAM approach

generowanie wodoru rozkład kwasu mrówkowego tarcie tribokataliza NIRAM

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Tribologia

Rocznik

2006

Tom

nr 6

Strony

21--37

Opis fizyczny

Bibliogr. 34 poz., rys.

Twórcy

autor

Karpińska A.

autor

Kajdas C.

autor

Hiratsuka K.

Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Rafineryjnego, ul. Chemików 5, 09-411 Płock

Bibliografia

1. Pekhota F., Rusanov V., Fateev V.: Progress in Fuel Cell Development and Possible Market in Russia", Proc. of 13-th World Hydrogen Energy Conference, Beijing, China, v. 1, 2000, 156.
2. Figure adapted from www.fctec.com.
3. Vishniakov A.V., Yakovleva N.V., Tschaschin V.A., Fateev V.N.: Facilities and Restrictions in the Technology of Hydrogen Production and Purification for the Board Zero Emission Vehicles Based on Fuel Cells. I. Thermodynamic and Kinetic Perspectives of Producing Hydrogen in Car System, Chemical Technology, N1, 2002, 3-9
4. Bagg J., Jaeger H., Sanders, J.V.: The Influence of Defects and Surface Structure on the Catalytic Activity of Silver Films, J. Catal., 2, 1963, 449
5. Jaeger H.: The Influence of Orientation and Crystal Defects on the Catalytic Activity of Silver, J. Catal., 9, 1967, 237.
6. Hiratsuka K.: Tribo-Catalysis, Japanese Journal of Tribologists, 39, 5, 1994, 420 (in Japanese).
7. Kuzuya M., Hiratsuka K., Sasada T.: Friction Catalysis- Catalytic Action of Solids During Adhesive Wear in Synthesis of Gases, Proc. of the Japan International Tribology Conference, Nagoya 1990.
8. Hiratsuka K.: Catalytic Effect of Friction in Chemical Reaction of Gases, Proc. 6th International Congress on Tribology EUROTRIB'93, 2, 1993, 19.
9. Kajdas C., Borkowska A.: Mechanizm Rozkładu Kwasu Mrówkowego Na Katalizatorze Srebrowym, XLVI Zjazdu PTChem i SiTPChem, Lublin, 15-18 września 2003, Tom II (in Polish).
10. Kajdas C.: Hiratsuka K., Hashimoto M.: Mechanism of Water Synthesis under Pt/Pt Tribological System in Vacuum, Book of Abstracts of Review Conference on Cooperation Between Austria and Poland on Tribology: Science and Applications, Vienna, Austria, 2003, 41.
11. Kajdas C.: On a Negative-Ion Concept of EP Action of Organo-Sulfur Compounds, ASLE Transactions, 28, 1983, 21.
12. Kajdas C.: About an Ionic-Radical Concept of the Lubrication Mechanism of Alcohols Wear, 116, 1987, 167.
13. Kajdas C.: Importance of Anionic Reactive Intermediates for Lubrication Component Reactions with Friction Surfaces, Lubr. Sci., 6-3, 1994, 203.
14. Kajdas C., Karpinska A., Hiratsuka K.: On Mechanisms of Catalytic/Tribocatalytic Decomposition of Formic Acid, Proc. of 4th ESF Nanotribo Workshop, June 18-22, 2005, Porquerolles, France.
15. Kajdas C.: Generalized NIRAM-HSAB Action Mechanism, Proc. International Tribology Conference, Yokohama 1995, Satellite Forum on Tribochemistry,. JST, Tokyo, 1995, 31.
16. Kajdas C.: Tribochemistry, Tribology 2001 (eds. F. Franek, W.J. Bartz, A. Pauschitz), The Austrian Tribology Society, Vienna 2001, 39.
17. Heinicke G.: Tribochemistry, Akademie Verlag, Berlin 1984.
18. Borkowska A.: Niektóre Aspekty Mechanistyczne Katalizy Heterogenicznej, MSc Thesis, Politechnika Warszawska WBMiP w Płocku, August 2004 (in Polish).
19. Vick B., Furey M.J., Kajdas C.: An Examination of Thermionic Emission Due to Frictionally Generated Temperatures, Trib. Lett., 13, 2002, 147.
20. Waterhouse G.I.N., Bowmaker G.A., Metson J.B.: A Combined XRD, FT-IR and Raman Spectroscopic Study, PCCP, 3, 2001, 3838.
21. Germain, J.E.: Kataliza w Układach Niejednorodnych, PWN, Warszawa 1962 (in Polish).
22. Bond G.C.: Catalysis by Metals, Academic Press, New York, 1962.
23. Mori S., Kawada T., Xu W.-C.: Tribochemical Decomposition of Formic Acid on the Nascent Surfaces of Steel Formed by Scratching, Appl. Surf. Sci., 108, 1997, 391.
24. Pelc A., Sailer W., Scheier P., Mason N.J., Märk T.D.: Low Energy Electron Attachment to Formic Acid, Eur. Phys. J., D 20, 2002, 441.
25. Tronc M., Allan M., Edard F.: Abstract of Contributed Papers, XV ICPEAC, Brighton, 1987, 335.
26. Gianturco F.A., Lucchese R.R.: Nanoscopic Models for Radiobiological Damage: Metastable Precursors of Dissociative Electron Attachment to Formic Acid, New J. Phys., 6, 2004, 66.
27. Bond G.C.: Heterogeneous Catalysis: Principles and Applications, Clarendon Press, Oxford 1987.
28. Madix R.J.: The Adsorption and Reaction of Simple Molecules on Metal Surfaces, Surf. Sci., 89, 1979, 540.
29. Benziger J.B., Madix R.J.: The Decomposition of Formic Acid on Ni(100) Surf. Sci., 79, 1979, 394.
30. Falconer J.L., Madix R.J.: The Kinetics and Mechanism of the Autocatalytic Decomposition of HCOOH on Clean Ni(100), Surf. Sci., 46, 1974, 473.
31. Benziger J.B., Madix R.J.: Reactions and Reaction Intermediates on Iron Surfaces, I. Methanol, Ethanol and Isopropanol on Fe(100), J. Catal., 65, 1980, 49.
32. Karpinska A., Kajdas C., Hiratsuka K.: On Hydrogen Generation During Tribo-degradation of Organic Compounds, Proc. of IV International Conference on Tribochemistry, October 3-5, 2005, Krakow, Poland.
33. Hiratsuka K., Kajdas C., Yoshida M.: Tribo-catalysis in the Synthesis Reaction of Carbon Dioxide, Trib. Trans., 47, 1, 2004.
34. Hiratsuka K., Kajdas C., Abe T.: Tribocatalytic Oxidation of Methane, Proc. of OeTG Symposium 2004 Reibung und Verschleiss, 2004, 163-174, OeTG Vienna, Austria.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPS1-0023-0079